电源防反接电路设计

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二极管防反接

整流桥防反接

NMOS管防反接

PMOS管防反接

        在直流电源系统中，电源的输入端，为了防止电源正负极接反，通常会在输入端对电源进行防反接保护。防反接保护的方法有很多种，今天就来介绍一下。

        利用二极管的单向导通特点实现防反接，这种方式是最简单的防反接方法，成本也低，但是缺点也很明显。

        首先，二极管的压降较大，硅管0.7V左右，锗管0.2-0.3V左右。这在一些电源电压较小的应用中就不合适，比如锂电池供电，3.3V的系统中，二极管上会损失至少0.2V的压降。

        另外，不适合大电流的应用。假如系统电流2A，二极管压降0.7V，则二极管上的功耗为1.4W，发热量大，效率低。

        这种方式也是利用二极管的单向导通特点，只不过使用了四个二极管。这种方式的优点是，无论正接反接电路都会正常工作。缺点与二极管防反接一样，而且压降是两个二极管的压降，缺点更明显。

        图中Q1为NMOS管，当电源正接时，MOS管的体二极管导通，源极S的电压为0.7V左右，栅极G的电压VBAT，则Vgs =（VBAT-0.6）*R5/(R5+R3)，当选取合适的R3和R5值，使Vgs达到MOS管的开启电压，则MOS管DS极导通，体二极管被短路，系统通过MOS管形成回路。MOS管的导通电阻一般很小，毫欧级别，即使系统电流较大也不会产生很大的压降和功耗。

        当电源反接时，寄生二极管反接，MOS的导通电压为0，NMOS截止，从而对系统形成保护。

        图中D5为稳压管，防止Vgs电压过大导致MOS被击穿，C1电容的作用是使电路有个软启动的过程，电流通过R3对C1充电，使G极电压逐步建立。

        PMOS管防反接与NMOS管原理一样，只不过NMOS是接在电源负极，PMOS是接在电源正极。电路如下，不再具体分析。